Si824x 절연 게이트 드라이버, 최대 1000W 출력 전력의 클래스D 애플리케이션을 위한
뛰어난 오디오 성능 제공
– 세계적인 고성능 아날로그 집약적 혼합 신호 IC 전문기업인 실리콘 래버러토리스 (Silicon Laboratories Inc., NASDAQ: SLAB)는 30W ~ 1,000W 의 고전력 클래스 D 오디오 시스템을 위해 설계된 절연 게이트 드라이버 제품군(제품명: Si824x)을 출시한다고 밝혔다. 신제품 Si824x 클래스 D 오디오 드라이버 제품군은 홈 엔터테인먼트 시스템, 파워 스피커(powered speaker), 기타 앰프(guitar amplifier), PA(public address) 및 야외 스피커 시스템, 경보 및 사이렌, 카 오디오와 같은 다양함 범위의 디지털 오디오 애플리케이션을 위해 뛰어난 Hi-Fi(high-fidelity) 성능, 강력한 내잡음성 및 정밀 데드타임 (dead-time) 제어 기능을 제공한다.

저전력 오디오 설계를 위한 최고의 솔루션인 클래스 D 앰프는 고전력 애플리케이션에서 빠르게 클래스 AB 앰프를 대체하고 있다. Hi-Fi 시장에서 디지털 오디오 기술 및 고효율 표준 채택이 증가함에 따라 개발자들은 뛰어난 오디오 성능 및 BOM 비용 절감이 가능하면서도 에너지 스타(Energy Star) 표준을 충족 시키는 에너지 효율 ‘그린’ 시스템을 개발하고 있다. 실리콘랩의 Si824x 오디오 드라이버는 이러한 신흥 고전력 클래스 D 오디오 설계에 이상적인 솔루션을 제공한다.

고전력 클래스 D 설계에서의 디지털 신호는 성능 최적화를 위한 풀업(pull-up) 및 풀다운(pull-down) 스테이지 간에 정밀한 ‘데드타임’ 제어를 필요로 한다. 데드타임이 너무 짧으면 전력을 낭비하게 되며, 너무 길면 THD(total harmonic distortion)가 높아지게 된다. 최적의 데드타임 제어는 고성능 오디오 시스템에서 요구되는 매우 낮은 THD 성능 달성을 위해 매우 중요하다. 다른 오디오 드라이버 경쟁 제품이 데드타임을 조정하기 위해 제한된 성능을 제공하는 반면, Si824x IC는 외부 저항의 값에 따른 정밀 데드타임 제어를 지원한다. 개발자는 저항 값 변경을 통해 데드타임을 간단하게 조정할 수 있으며, 이를 통해 다양한 오디오 설계의 요구 조건을 충족 시킬 수 있다.

실리콘랩의 검증된 디지털 절연 기술을 기반으로 한 Si824x 오디오 드라이버는 입력 및 출력 스테이지 간에 최대 2.5kV의 고전압 절연을 제공함으로써 출력이 고전압, 고전류 출력 단계 트랜지스터를 구동하는 동안 입력 스테이지는 저전압 클래스 D 제어 신호에 의해 구동될 수 있다. 출력 스테이지로부터 입력 스테이지를 절연시킴으로써 잡음이나 과도전압으로 인해 민감한 신호에 오류가 발생되는 것을 방지한다. 하이사이드 및 로우사이드 출력은 서로 절연되고 최대 1500V로 구동이 가능해 Si824x IC는 고전력 오디오의 요건을 지원할 수 있다.

입력 및 출력 스테이지 절연을 통해 Si824x 아키텍처는 내장형 레벨 시프팅(built-in level shifting) 기능의 이점을 제공한다. 게이트 드라이버의 절연된 아키텍처를 통해 오디오 시스템은 어떠한 BOM 부품을 추가하지 않고도 저전압 DSP/모듈레이터 스테이지와 고전압 전력 스테이지는 부드럽게 상호 작용할 수 있다. 또한 전력 전압은 임의로 선택이 가능해 일반적으로 경쟁 시스템에서 요구되는 고비용의 dc블로킹 커패시터가 필요 없는 것 또한 이 제품의 이점이다.

잡음 환경 속에서 동작하도록 설계된 Si824x 드라이버는 디바이스 손상을 유발하는 ‘래치업(latch-up)’을 발